《电子技术应用》

直流无刷电机的原理图和霍尔的作用

2016/5/23 16:21:00

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直流无刷电机:永磁直流无刷电机
优点:机械特性和调节特性线性度好,堵转转矩大,容易控制,没有电刷,噪音低,寿命长。效率高。
缺点:电子控制稍微复杂,成本较高。
所以,在当今全球气候变暖和节能环保的大环境下,直流无刷电机由于高效节能的特性,在许多电能消耗大的地方都得到了极大的发展。未来几年是无刷电机在全球的快速发展阶段。而在中国,直流无刷电机一定是个黄金发展阶段。如空调,电冰箱等家电行业等。
下面是无刷电机的基本结构图,由电机本体,位置传感器,控制单元和驱动单元组成。如下图。今天介绍下最典型的直流无刷电机中,霍尔在无刷电机里的作用。

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位置传感器的分类
       角位移传感器:如光电编码器,旋转变压器等。结构复杂,精度高,价格不菲。
磁电传感器:如霍尔元件等。价格便宜,体积小,精度低。
下面重点介绍霍尔在无刷电机中的应用。

无刷电机使用霍尔的优点

1.非接触式,高寿命
2.因为是磁性检测所以无刷电机使用霍尔元件能抗油污抗灰尘。
3.缩小体积重量,减轻体重,减少损失是可能的。

霍尔的原理和作用

霍尔元件 半导体器件,利用霍尔效应制成的。
霍尔效应
将矩形半导体薄片置于磁场中,在薄片两端通以控制电流I,则在薄片的另外两侧就会产生一个电势E,这就是霍尔效应。
霍尔电势 霍尔效应产生的电势。

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      霍尔电势很小,霍尔元件传感器是将霍尔元件与放大电路结合起来集成霍尔集成放大电路。

作用
       监测转子磁场相对于定子绕阻的位置,并在确定的相对位置上发出信号控制功率放大元件,使定子绕阻中的电流进行切换。
霍尔在实际电路中的位置

配置示例:

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      在这里,典型的例子,在这三个霍尔元件位置放置60度4极转子和指数检测的例子互相抵消。

      配置1

       4极转子和三个霍尔元件,用于检测旋转。
       所以,霍尔在直流无刷电机中的作用是很大的,而且是关键部件。选择霍尔的好坏,对直流无刷电机的品质有着直接的影响。下面介绍下市面上常用的霍尔供大家选择。

适用产品推荐
1.模拟型号输出的:霍尔元件,如
贴片封装: 

       日本旭化成品牌:HW101A,HW102A, HW108A, HW101A-4T, HW105A, HW109, HG106A, HG106C, HG166A, HG116A, HG176A, HG186A 等 日本尼塞拉品牌:NHE520, NhE520SR, NHE524, NHE528等

       韩国三星品牌:HE12A,HE12B, HE82A等
插件封装霍尔元件:

       日本旭化成品牌:HW300B, HW302B, HW322B, HG362A, HG302C等
       日本尼塞拉品牌:NHE312, NHE313等
       东芝品牌:THS119,THS129,THS118,THS125,THS124,THS126等。
       美国尚优SEC品牌SS17,SS19等

2. 数字信号输出:霍尔IC
       无刷电机霍尔一定要选择锁存型霍尔IC。这样霍尔输出占空比才能达到50:50,从而使电机的线圈电流换向平稳,电机运转顺畅。
       霍尔的灵敏度和温度特性也是非常重要的参数。下面提供些市面上常用的霍尔IC供大家选择:

日本旭化成品牌:EW512, EW412, EW432, EW632, EW632S, EW612B, EW610B, EW732, EW732S, EW710, EW710B, EW560, EW550, EW510, EW500等

美国尚优SEC品牌:SS559,SS569,SS632,SS2406,SS648, SS119, SS109,SS275, SS5881等

美国Honeywell品牌:  SS40A, SS40AF, SS41A, SS49E, SS49F, SS443, SS490, SS495, SS30, SS411A,  SS413A, SS441A, SS443A, SS449A, SS461A, SS466A, SS520, SS526, SS310等。

美国Allegro品牌:A1210,  A1171, A1174, A3141, A3144, A3210, A3213, A3214, A3215, A3217, A1104,  A1301, A1302, A1303, A1321, A1322, A1323, A1373, A1374, A1392, A3230,  A3240, A3423, ACS712, ACSATS616, ATS660, UGN3503, A1212 , A1213, A1222,  A1229, A1242, A3290, A1220, A1211, A1210, A1225, A1223, A3291, A1211等。
       欧洲Meleixis品牌: US1881, US3881, US4881, US2884, US5881, US79, US89, US890, US891, US90, US91, MLX90285, MLX90286,MLX90248, MLX91204, MLX91207,us72等。

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